科技領域近日迎來重大突破,英特爾在高性能計算(HPC)與人工智能(AI)數據中心領域,展示其在大規模芯片封裝技術上的全新成果。這一技術能夠突破傳統光罩尺寸限制,構建出面積超過常規12倍的巨型芯片,為未來算力發展開辟新路徑。
傳統芯片制造受限于光罩極限,即光刻機單次曝光的最大面積。英特爾此次通過拼接技術,成功突破這一瓶頸,為制造更大規模的芯片提供了可能。為應對未來算力需求,英特爾設計了兩種極具前瞻性的概念架構:一種集成4個計算模塊與12個高帶寬內存(HBM)位點;另一種則更為激進,集成了16個計算模塊與24個HBM位點,展現出其在芯片設計上的強大實力。
這一封裝方案采用精密的3D堆疊結構,底層基礎晶圓(Base Die)采用Intel 18A-PT工藝制造。該工藝引入背面供電技術,將供電線路從正面轉移至背面,有效提升了邏輯密度與電源穩定性。這一創新設計如同將房屋電線埋于地下,為地面房間(晶體管)騰出更多空間傳輸數據,從而優化芯片性能。
基礎晶圓內集成了大量靜態隨機存取存儲器(SRAM)緩存,其設計思路與“Clearwater Forest”處理器相似。后者采用18A工藝節點制造,三單元基片方案中集成了576 MB的L3緩存。由此可推測,Intel 18A-PT工藝將進一步優化并增加未來芯片中的SRAM數量,提升數據處理效率。
在基礎晶圓之上,是主計算模塊(Tile),采用Intel 14A或14A-E工藝制造,包含AI引擎或CPU核心。兩者通過Foveros Direct 3D技術進行垂直互連,利用混合鍵合技術實現了極小間距的高速通信,確保數據在芯片內部高效傳輸。
為解決多芯片間的通信瓶頸,英特爾部署了下一代嵌入式多芯片互連橋接技術(EMIB-T)。該技術引入硅通孔(TSV),如同在芯片之間修建了一座“高速立體高架橋”,不僅支持水平連接,還能通過硅通孔進行垂直連接,大幅提升了帶寬并支持更大規模的模塊集成。
在存儲方面,這一封裝方案展現出極高的兼容性,支持HBM3、HBM4乃至未來的HBM5標準。頂層芯片設計可容納多達24個HBM位點,或集成48個低功耗雙倍數據速率5x(LPDDR5x)控制器。這種極高的內存密度,將為處理大規模AI模型和數據中心工作負載提供關鍵支撐,滿足未來數據爆炸式增長的需求。
此次技術展示不僅是英特爾工程能力的體現,更是其代工服務(Intel Foundry)爭取外部客戶的重要信號。雖然18A節點主要用于英特爾自家產品,但14A節點被明確設計為面向第三方客戶的開放工藝。英特爾正通過展示這一高度可擴展的封裝生態系統,試圖證明其在制造和封裝領域的領先地位,以期在經歷項目挫折后,憑借未來產品及代工訂單重回行業巔峰。















